JP3120537B2 - 往復動型圧縮機 - Google Patents

往復動型圧縮機

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JP3120537B2
JP3120537B2 JP04042963A JP4296392A JP3120537B2 JP 3120537 B2 JP3120537 B2 JP 3120537B2 JP 04042963 A JP04042963 A JP 04042963A JP 4296392 A JP4296392 A JP 4296392A JP 3120537 B2 JP3120537 B2 JP 3120537B2
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chamber
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return
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尚也 横町
勇人 池田
泰則 上田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16Filtration; Moisture separation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧冷媒ガスの油分離
機構を内蔵した往復動型圧縮機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】主として車両空調用に供される斜板式、
揺動板式等の往復動型圧縮機では、可動部分の潤滑に供
される潤滑油が冷媒ガス中にミスト状に混在されてい
る。したがって、圧縮機から吐出される冷媒ガスと共に
混在油粒がそのまま冷凍回路に吐出循環されると、この
油粒が蒸発器の内壁等に付着して熱交換の効率を低下さ
せる。
【0003】このため、従来では、圧縮機から凝縮器に
至る高圧管路中に油分離器を別設して、分離された潤滑
油を還油配管を介して圧縮機内へ戻すように構成したも
のが実用されているが、機器、配管の増設に伴う総合的
な冷凍回路構成の幅輳化に加えて、小径、かつ長尺状に
形成された還油配管に目詰りなどの事故も生じ易いの
で、近時、圧縮機に直接油分離機構を内蔵させた構成の
ものも提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述した油分離
機構内蔵型の圧縮機では、機内の高圧領域で分離された
分離油を回収する油溜室と、該分離油を還給する低圧領
域(例えば斜板室)とが還油孔によって連通せしめられ
ているが、適正な還油量の保持や、機台停止後の貯溜油
枯渇時、該還油孔を経由して生じる高圧冷媒ガスの逆流
抑制といった点を考慮すれば、該還油孔の通路断面積は
極端に小さく設定せざるを得ない。
【0005】したがって、このような微細な還油孔は、
とかく目詰りを生じて還油機能を損ない易く、他方、生
産面においても加工刄具の折損事故が頻発するという不
具合がある。しかも機内の残存油が突沸して冷媒ガスと
共に吐出される圧縮機の起動時には、斜板室内の主要可
動部が一時的な無給油状態に陥って速やかな給油が求め
られるものの、上記微細な還油孔の給油能力では到底満
足すべき対応を期待することが困難である。
【0006】また、上記油分離機構及び油溜室を例えば
圧縮機に付設されるサービスバルブ内に共存せしめる場
合、分離油が重力滴下によって貯溜されるという基本的
な機能から、油分離室と油溜室との相対位置が上下の関
係に特定される結果、サービスバブルの肥厚化を通じて
圧縮機の総全高が増大するといった問題も生じる。本発
明は、圧縮機の肥大化を伴うことなく、すべての稼動状
況(高低両圧力領域の差圧)に応じて過不足のない還油
量を確保することを、解決すべき技術課題とするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、機内の高圧領域に配設された油分離室と、該油分
離室の下方に連設された分離油回収用の一次油溜室と、
該一次油溜室の側方に隔設され、落差をもつ通孔を介し
て該一次油溜室と連結された主油溜室と、該主油溜室の
底部に形成された弁座面に開口して該主油溜室と機内の
低圧領域とを連通する還油孔と、上記高低両圧力領域の
差圧に応じて該還油孔の流量を制御する弁手段とを備え
た新規な構成を採用している。
【0008】
【作用】機内の高圧領域と低圧領域との差圧が比較的小
さい圧縮機の起動時には、還油孔の流量が弁手段によっ
て拡大側に制御されており、しかも一次油溜室には適量
の貯溜油が残存されている。したがって、起動と同時に
油分離室を介して吐出冷媒が残存貯溜油を付勢し、主油
溜室及び還油孔を経由してこれを直ちに低圧領域(斜板
室)へと還流させる。そしてとくに含油量の多い初期の
吐出冷媒からは引続き潤沢に分離油が回収されるので、
寸刻のうちに主油溜室には十分な分離油が貯えられる。
その後圧縮機が順次定常運転に移行する段階では、高低
両圧力領域の差圧の上昇に伴って弁手段は徐々に還油孔
の流量を縮小すべく制御し、分離油量と必要還油量との
兼合いによって適正な貯溜油量が確保される。
【0009】一方、機台が停止されると、差圧の漸減と
ともに主油溜室内の貯溜油は低圧領域へ流出し尽すこと
になるが、該差圧が通孔によって与えられた落差と均衡
する時点で両油溜室間の分離油の移動は途絶し、回路内
圧力が平衡した状態において一次油溜室には適量の貯溜
油が残存される。すなわち、かかる一次油溜室内の貯溜
量の確保によって、貯溜油の枯渇に伴う高圧側冷媒ガス
の逆流吹き抜けといった既往の不具合は良好に解消され
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明を具体化した斜板式圧縮機の実
施例を図1〜図3に基づいて説明する。図は片側5気筒
の斜板式圧縮機を示すもので、前後に対設されたシリン
ダブロック1、2の両端部は前後のバルブプレート3、
4を介してフロント及びリヤのハウジング5、6により
閉鎖され、これらはボルト挿通孔1a、2aに挿通され
た複数本のボルト7によって結合されている。シリンダ
ブロック1、2の結合部分には斜板室8が形成され、そ
こには両シリンダブロック1、2の中心軸孔1b、2b
を貫通する駆動軸9に固定された斜板10が収容されて
いる。上記シリンダブロック1、2には、5対のシリン
ダボア11が、駆動軸9と平行に、かつ駆動軸9を中心
とする放射位置に形成され、各シリンダボア11には両
頭形のピストン12が嵌挿されて、各ピストン12は半
球状のシュー13を介して斜板10に係留されている。
【0011】上記フロント及びリヤのハウジング5、6
にはそれぞれ中心側に吸入室14、15が形成され、外
周側に吐出室16、17が形成されている。また、前後
のバルブプレート3、4にはそれぞれ吸入室14、15
から各シリンダボア11内に低圧の冷媒ガスを吸入する
ための吸入口18、19と、各シリンダボア11から吐
出室16、17内に圧縮された高圧の冷媒ガスを吐出す
るための吐出口20、21とが形成されている。さら
に、バルブプレート3、4のシリンダブロック1、2側
には吸入弁機構22、23が設けられ、バルブプレート
3、4のハウジング5、6側には吐出弁機構24、25
が設けられている。
【0012】図2に示すように、上記リヤ側シリンダブ
ロック2の上部には突出部26が設けられ、この突出部
26には斜板室8に開口する図示しない吸入通路が穿設
されている。両シリンダブロック1、2における各シリ
ンダボア11の狭間には、斜板室8と吸入室14、15
とを連通する複数の吸入通路28、29が形成され、上
記吸入口から斜板室8に吸入された冷媒ガスがこの吸入
通路28、29を通って吸入室14、15内に導入され
る。
【0013】図2及び図3に示すように、上記突出部2
6にはシェル31が取付けられ、その内部にはサイクロ
ン方式の油分離室32が形成されている。有底円孔状を
なす該油分離室32の上部には、座繰孔状に加工された
誘導部32aが該油分離室32の周壁部へほぼ接線状に
開口されており、該誘導部32aの基端に開口する通孔
33はリヤ側シリンダブロック2に形成されたマフラ室
40と連通されるとともに、該マフラ室40は一対の吐
出通路34を経由して上記吐出室16、17と連通され
ている。一方、該油分離室32のやや下方寄りには複数
の貫孔35aをもつ隔板35が嵌着されており、該隔板
35の下部領域は該貫孔35aを介して分離油を回収す
る一次油溜室41に形成されている。そして上記シェル
31を覆閉する蓋板36には上記油分離室32の中心部
へ突入延在する吐出管37が固着され該吐出管37の外
端は図示しない外部冷凍回路と連結されている。
【0014】上記油分離室32及び一次油溜室41の側
方には所要の容積を備えた主油溜室42が隔設され、該
主油溜室42は落差をもつ通孔43を介して該一次油溜
室41と連結されている。そして該主油溜室42の底部
に形成された弁座面44には、リヤ側シリンダブロック
2を通して斜板室8に連通する還油孔45が開口されて
いる。なお、46は該リヤ側シリンダブロック2に穿設
された図示しない吸入通路と連結される吸入口である。
【0015】図4は弁手段を拡大して示すもので、還油
孔45が開口する弁座面44上にあらかじめ還油孔45
の開度を最大限に保つように湾曲させたリ−ド弁50を
装着したものである。ばね用鋼板からなる該リ−ド弁5
0の変形特性は、上述した油分離機能と還油流量との均
衡を保つように設定されるが、高低両圧力領域の差圧の
増大により、上記還油孔45の開口が閉止される程度に
リ−ド弁50の変形が進んだ場合でも、例えば図に示す
開口周辺の積極的な粗面化加工Rにより、必要最少限の
還油量が保たれるよう配慮することが望ましい。
【0016】図5に示す他の実施例は、図4に示す粗面
化加工Rに代え、弁座面44の開口周辺を段差状Hに削
成して、同様に最少還油量の確保を図ったものである
が、弁手段はこのようなリード弁50に限るものでな
く、例えばフロート弁など随意に異なった態様で実施し
うることは勿論である。本実施例は上述のように構成さ
れており、駆動軸9の回転により斜板10が回転される
と、各ピストン12がシリンダボア11内で往復動さ
れ、それによって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が行わ
れる。圧縮された高圧の冷媒ガスは吐出室16、17か
ら各吐出通路34を経てマフラ室40に流入し、さらに
通孔33を介して油分離室32に導入される。すなわ
ち、通孔33から誘導部32aの基端部分に導かれた冷
媒ガスは、該誘導部32aに形成された側壁の案内によ
りほぼ接線方向から円孔状をなす油分離室32内に流入
し、図3に示す回転流によって与えられた遠心力により
冷媒ガス中の混在油粒は有効に分離される。なお、マフ
ラ室40の機能に加え、このような油分離の過程を経る
ことによっても冷媒ガスの脈動は物理的に鎮静化される
ので、きわめて安定した状態で冷凍回路へと送給され、
一方、冷媒ガスから分離された油粒は油分離室32の周
壁を流下し、隔板35に穿設された貫孔35aから滴落
して一次油溜室41に回収され、さらには以下に述べる
差圧により通孔43を経由して主油溜室42内に貯溜さ
れる。
【0017】つまり、機台の運転が開始された直後の状
態では、高圧領域に属する油分離室32と低圧領域に属
する斜板室8との差圧は至って小さく、リード弁50の
姿勢は還油孔45の流量を拡大する状態に制御されたお
り、しかも一次油溜室41には適量の貯溜油が残存され
ている。したがって、起動と同時に油分離室32を介し
て吐出冷媒が残存貯溜油を付勢し、これによって通孔4
3から主油溜室42へと移送された分離油は還油孔45
を経由して直ちに低圧領域(斜板室)へ還流される。そ
してとくに含油量の多い初期の吐出冷媒からは引続き潤
沢に分離油が回収されるので、寸刻のうちに主油溜室4
2には十分な分離油が貯えられる。その後圧縮機が順次
定常運転に移行する段階では、高低両圧力領域の差圧の
上昇に伴ってリード弁50は徐々に還油孔45の流量を
縮少すべく制御し、分離油量と必要還油量との兼合いに
よって適正な貯溜油量が確保される。
【0018】一方、機台が停止されると、差圧の漸減と
ともに主油溜室42内の貯溜油は斜板室8へ流出し尽す
ことになるが、該差圧が通孔43によって与えられた落
差と均衡する時点で両油溜室41、42間の分離油の移
動は途絶し、回路内圧力が平衡した状態において一次油
溜室41には適量の貯溜油が残存される。すなわち、か
かる一次油溜室内の貯溜量の確保によって、貯溜油の枯
渇に伴う高圧側冷媒ガスの逆流吹き抜けといった既往の
不具合は良好に解消される。
【0019】なお、上述の実施例においては、油分離室
32及び両油溜室41、42を有して圧縮機本体に付設
される要素部分を簡略的にシェル31及び蓋板36とし
て図示説明したが、かかる要素部分を含んで任意形状の
サービスバルブが構成されるものであることは改めて述
べるまでもない。また、油分離機構の具体的構成につい
ても、上記実施例に示すサイクロン方式に限るものでな
く、随意に異なった態様で実施しうることは勿論であ
る。
【0020】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明は、特許請
求の範囲に記載した構成を有するものであるから、次に
掲記した優れた効果を奏する。 (1)機内の高低両圧力領域の差圧に応動する弁手段に
より、低圧領域(斜板室)に対する回収貯溜油の還給量
を自動的に制御しうるので、多量の給油を必要とする起
動時並びに起動時に比して格段に少量の給油で足りる定
常運転時のいずれの状況においても、過不足のない適量
の給油が確保でき、とくに残存貯溜油を活用して起動時
における主要可動部分の潤滑を確実に保障することがで
きる。
【0021】(2)主たる油溜室が油分離室及び一次油
溜室の側方に隔設されているので、水平方向のスペース
が有効に活用でき、油分離機構を内蔵するサービスバル
ブのとくに全高の縮小化を通じて、圧縮機の小型、軽量
化に貢献することができる。 (3)還油孔の通路断面積それ自体が還油流量を制御す
るものでないため、極端な小径化を強いられることがな
く、加工刃具の折損などに対する懸念は完全に解消され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る圧縮機の全容を示す断
面図
【図2】とくに油分離と分離油の還給構成を示す図3の
II−II線断面図
【図3】とくに油分離室と主油溜室を示す平面図
【図4】リ−ド弁の一実施例を示す断面図
【図5】リ−ド弁の他の実施例を示す断面図
【符号の説明】
8は斜板室、32は油分離室、41は一次油溜室、42
は主油溜室、43は通孔、44は弁座面、45は還油
孔、50はリード弁
フロントページの続き (72)発明者 川村 尚登 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 27/08 F04B 39/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機内の高圧領域に配設された油分離室と、
    該油分離室の下方に連設された分離油回収用の一次油溜
    室と、該一次油溜室の側方に隔設され、落差をもつ通孔
    を介して該一次油溜室と連結された主油溜室と、該主油
    溜室の底部に形成された弁座面に開口して該主油溜室と
    機内の低圧領域とを連通する還油孔と、上記高低両圧力
    領域の差圧に応じて該還油孔の流量を制御する弁手段と
    を備えてなる往復動型圧縮機。
JP04042963A 1992-02-28 1992-02-28 往復動型圧縮機 Expired - Lifetime JP3120537B2 (ja)

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JPH05240158A JPH05240158A (ja) 1993-09-17
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JPH07332239A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 往復動型圧縮機
JP3085514B2 (ja) * 1995-06-08 2000-09-11 株式会社豊田自動織機製作所 圧縮機
JP3731329B2 (ja) 1997-12-24 2006-01-05 株式会社豊田自動織機 圧縮機の油回収構造
KR100912846B1 (ko) 2006-03-29 2009-08-18 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 압축기
JP5601288B2 (ja) 2011-08-03 2014-10-08 株式会社豊田自動織機 圧縮機

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